JP2001050668A - Combustion device for heating furnace - Google Patents

Combustion device for heating furnace

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JP2001050668A
JP2001050668A JP11223788A JP22378899A JP2001050668A JP 2001050668 A JP2001050668 A JP 2001050668A JP 11223788 A JP11223788 A JP 11223788A JP 22378899 A JP22378899 A JP 22378899A JP 2001050668 A JP2001050668 A JP 2001050668A
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誠 平野
Koji Tatsuta
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally set an interval between the opening rim of a central injection port and the opening rims of peripheral injection ports, as well as the ratio of a gas fuel injection amount between the central injection port and the plurality of peripheral injection ports. SOLUTION: A combustion device for a heating furnace is provided with a fuel injection unit 7, equipped with a central injection port 72a and a plurality of peripheral injection ports 72b arranged around the central injection port 72a, and an oxygen containing gas- supplying unit for supplying oxygen containing gas for combustion. In such a combustion device, the gas fuel injection direction of the plurality of peripheral injection ports 72b are devised, so as to be in parallel or substantially parallel to the gas fuel injecting direction of the central injection port 72a and an interval between the opening rim of the central injection port 72a, and the opening rim of the peripheral injection ports 72b is specified so as to be 0.5 times or larger than the diameter of the peripheral injection port 72b or specified so as to be 1.5 times or smaller than a value obtained by adding the diameter of the central injection 72a to the diameter of the peripheral injection port 72b, while 50-75% of the total injecting amount of gas fuel from the fuel injection unit 7 is made to be injected from the central injection port 72a and the remaining amount of the total injecting amount is devised to be injected from the plurality of peripheral injection ports 72b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中央噴出孔とその
周囲の複数の周囲噴出孔を備えて、それらの噴出孔から
炉内にガス燃料を噴出する燃料噴出部と、その燃料噴出
部のガス燃料噴出箇所とは異なる燃焼用酸素含有ガス供
給箇所から、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料の
燃焼域に燃焼用酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供
給部とが設けられた加熱炉用の燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel ejection portion having a central ejection hole and a plurality of peripheral ejection holes around the center ejection hole, for ejecting gaseous fuel from the ejection holes into the furnace, and a fuel ejection portion for the fuel ejection portion. A heating furnace provided with an oxygen-containing gas supply unit for supplying a combustion oxygen-containing gas from a combustion oxygen-containing gas supply point different from the gas fuel ejection point to a combustion zone of gas fuel ejected from the fuel ejection unit; To a combustion device for use in

【0002】[0002]

【従来の技術】かかる加熱炉用の燃焼装置は、燃料噴出
部により、ガス燃料噴出箇所から炉内にガス燃料を噴出
し、酸素含有ガス供給部により、燃料噴出部からのガス
燃料噴出箇所とは異なる燃焼用酸素含有ガス供給箇所か
ら、燃料噴出部から噴出されるガス燃料の燃焼域に燃焼
用酸素含有ガスを供給して、ガス燃料と燃焼用酸素含有
ガスとを炉内で接触させて燃焼させるように構成したも
のであり、例えば、炉内を高温(例えば、1500〜1
600°C)に加熱することが望まれるものである。そ
のようなものでは、主として輻射熱により加熱すること
になる。
2. Description of the Related Art In such a combustion apparatus for a heating furnace, gas fuel is injected into a furnace from a gas fuel injection point by a fuel injection section, and a gas fuel injection section from the fuel injection section is injected by an oxygen-containing gas supply section. Supply the combustion oxygen-containing gas from a different combustion oxygen-containing gas supply point to the combustion area of the gas fuel ejected from the fuel ejection portion, and bring the gas fuel and the combustion oxygen-containing gas into contact in the furnace. For example, the inside of a furnace is heated to a high temperature (for example, 1500 to 1
(600 ° C.). In such a case, heating is mainly performed by radiant heat.

【0003】従来、燃料噴出部を構成するに当たって、
中央噴出孔を設けるとともに、その中央噴出孔の周囲に
複数の周囲噴出孔を設け、それら複数の周囲噴出孔のガ
ス燃料噴出方向夫々を、中央噴出孔のガス燃料噴出方向
と平行又は略平行になるように構成したものがあった
(例えば、特開平8−133747号公報参照)。ある
いは、燃料噴出部を構成するに当たって、中央噴出孔を
設けるとともに、その中央噴出孔の周囲に複数の周囲噴
出孔を設け、それら複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方
向夫々を、中央噴出孔のガス燃料噴出方向視にて、中央
噴出孔の径方向に対して、中央噴出孔の周方向の同方向
に傾斜する方向で、且つ、中央噴出孔のガス燃料噴出方
向と交差する方向視にて、中央噴出孔のガス燃料噴出方
向に対して、外方側に傾いた先広がり方向となるように
構成したものがあった(例えば、特開平9−14502
2号公報参照)。
[0003] Conventionally, in forming a fuel ejection section,
A central outlet is provided, and a plurality of peripheral outlets are provided around the central outlet, and the gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral outlets is parallel or substantially parallel to the gas fuel ejecting direction of the central outlet. There was something that was configured to be
(See, for example, JP-A-8-133747). Alternatively, in forming the fuel ejection portion, a central ejection hole is provided, a plurality of peripheral ejection holes are provided around the central ejection hole, and the gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes is set to the center ejection hole. When viewed in the gas fuel ejection direction, in a direction inclined in the same direction as the circumferential direction of the central ejection hole with respect to the radial direction of the central ejection hole, and in a direction intersecting the gas fuel ejection direction of the central ejection hole. There has been a configuration in which the gas ejection direction of the central ejection hole is configured to be outwardly inclined and widened toward the front (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14502).
No. 2).

【0004】これらの従来技術のものは、複数の周囲噴
出孔から噴出されたガス燃料流により、中央噴出孔から
噴出されたガス燃料に対する燃焼用酸素含有ガスの供給
を遮断することにより、所謂、緩慢燃焼を行わせて、輝
度が高い火炎を形成して、輻射熱量を増大させると共
に、燃焼温度を低くして、低NOx化を図ろうとするも
のである。即ち、中央噴出孔から噴出されたガス燃料
は、燃焼するまでは、複数の周囲噴出孔にて周囲に形成
される補炎によって加熱されて熱分解が進むので、炭素
が発生し、燃焼が開始すると輝度が高い主炎を形成す
る。
In these prior arts, the supply of the oxygen-containing gas for combustion to the gas fuel ejected from the central ejection hole is interrupted by the gas fuel flow ejected from the plurality of peripheral ejection holes, so-called, This is intended to form a flame having a high brightness by performing slow combustion, thereby increasing the amount of radiant heat and lowering the combustion temperature to reduce NOx. In other words, the gas fuel ejected from the central ejection hole is heated by supplementary flames formed in the surroundings at the plurality of peripheral ejection holes and thermally decomposed until burning, so that carbon is generated and combustion starts. Then, a main flame having a high luminance is formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、中央噴出孔
の開口縁と周囲噴出孔の開口縁との間隔が変わったり、
中央噴出孔からのガス燃料噴出量と複数の周囲噴出孔か
らのガス燃料噴出量との比が変わったりすると、緩慢燃
焼状態が変化して、NOxの発生量が変化すると考えら
れる。しかしながら、上記の従来技術のいずれにおいて
も、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の開口縁との間
隔、及び、中央噴出孔と複数の周囲噴出孔との間のガス
燃料噴出量比が適正に設定されないために、NOx発生
量が適切に低下されない虞があり、改善の余地があっ
た。
By the way, the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole changes,
If the ratio of the gas fuel ejection amount from the central ejection hole to the gas fuel ejection amount from the plurality of peripheral ejection holes changes, it is considered that the slow combustion state changes and the NOx generation amount changes. However, in any of the above prior arts, the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole, and the gas fuel ejection amount ratio between the central ejection hole and the plurality of peripheral ejection holes are appropriate. , There is a possibility that the NOx generation amount may not be appropriately reduced, and there is room for improvement.

【0006】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出
孔の開口縁との間隔、及び、中央噴出孔と複数の周囲噴
出孔との間のガス燃料噴出量比を適正に設定して、低N
Ox化が適切に図られた状態で燃焼させることができる
ようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object the spacing between the opening edge of a central ejection hole and the opening edge of a peripheral ejection hole, and the central ejection hole and a plurality of peripheral ejection holes. The ratio of the gas fuel injection amount between
The purpose is to enable combustion in a state where Oxification is properly performed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】〔請求項1記載の発明〕
請求項1に記載の特徴構成は、前記複数の周囲噴出孔の
ガス燃料噴出方向夫々が、前記中央噴出孔のガス燃料噴
出方向と平行又は略平行になるように構成され、前記中
央噴出孔の開口縁と前記周囲噴出孔の開口縁との間隔
が、前記周囲噴出孔の口径の0.5倍以上で、前記中央
噴出孔の口径と前記周囲噴出孔の口径を加えた値の1.
5倍以下となるように構成され、前記燃料噴出部からの
ガス燃料の総噴出量のうちの50〜75%を前記中央噴
出孔から噴出し、残りを前記複数の周囲噴出孔から噴出
するように構成されていることにある。本発明の発明者
らは、複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方向夫々が、中
央噴出孔のガス燃料噴出方向と平行又は略平行になるよ
うに構成した場合において、一層の低NOx化を図るべ
く、鋭意研究し、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の開
口縁との間隔を変化させたときに、NOxの発生量がど
のように変化するか、及び、中央噴出孔と複数の周囲噴
出孔との間のガス燃料噴出量比を変化させたときに、N
Oxの発生量がどのように変化するかを見出した。そし
て、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の開口縁との間隔
を、周囲噴出孔の口径の0.5倍以上で、中央噴出孔の
口径と周囲噴出孔の口径を加えた値の1.5倍以下とな
るように構成し、燃料噴出部からのガス燃料の総噴出量
のうちの50〜75%を中央噴出孔から噴出し、残りを
複数の周囲噴出孔から噴出するように構成すると、緩慢
燃焼を効果的に行わせることができて、NOxの発生量
を低減する上で好ましいことを見出した。
Means for Solving the Problems [Invention according to claim 1]
The feature configuration according to claim 1 is configured such that the gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes is parallel or substantially parallel to the gas fuel ejection direction of the central ejection hole. The distance between the opening edge and the opening edge of the peripheral outlet is 0.5 times or more the diameter of the peripheral outlet, and the value obtained by adding the diameter of the central outlet and the diameter of the peripheral outlet is 1.
It is configured to be five times or less, and 50 to 75% of the total gas fuel ejection amount from the fuel ejection portion is ejected from the central ejection hole, and the remainder is ejected from the plurality of peripheral ejection holes. It is to be configured in. The inventors of the present invention aim at further lowering NOx when the gas fuel ejection direction of the plurality of peripheral ejection holes is configured to be parallel or substantially parallel to the gas fuel ejection direction of the central ejection hole. To this end, we conducted intensive research to find out how the amount of generated NOx changes when the distance between the opening edge of the central outlet and the opening edge of the peripheral outlet is changed. When the ratio of the gas fuel ejection amount to the ejection hole is changed, N
It was found out how the generation amount of Ox changes. The interval between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole is 0.5 times or more of the diameter of the peripheral ejection hole, and the value obtained by adding the diameter of the central ejection hole and the diameter of the peripheral ejection hole is 1 .5 times or less, wherein 50-75% of the total gas fuel ejection from the fuel ejection portion is ejected from the central ejection hole, and the remainder is ejected from a plurality of peripheral ejection holes. Then, it has been found that slow combustion can be effectively performed, which is preferable in reducing the generation amount of NOx.

【0008】つまり、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔
の開口縁との間隔が、周囲噴出孔の口径の0.5倍より
も狭くなると、複数の周囲噴出孔から噴出されるガス燃
料を、中央噴出孔から噴出されるガス燃料と分離し難く
なって、補炎を主炎と分離して形成する補炎の分離状態
が低下するので、NOxの発生量が増加すると考えられ
る。又、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の開口縁との
間隔が、中央噴出孔の口径と周囲噴出孔の口径を加えた
値の1.5倍よりも広くなると、複数の周囲噴出孔から
噴出されたガス燃料流による、中央噴出孔から噴出され
たガス燃料に対する燃焼用酸素含有ガス供給の遮断作用
が低下するので、NOxの発生量が増加すると考えられ
る。又、総噴出量に対する中央噴出孔からの噴出量の比
率が、50〜75%の範囲外になると、複数の周囲噴出
孔から噴出されるガス燃料を、中央噴出孔から噴出され
るガス燃料と分離し難くなって、補炎の分離状態が低下
するので、NOxの発生量が増加すると考えられる。従
って、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の開口縁との間
隔、及び、中央噴出孔と複数の周囲噴出孔との間のガス
燃料噴出量比を、上記の条件にて設定すると、適正に設
定することができ、その結果、低NOx化が適切に図ら
れた状態で燃焼させることができるようになった。
That is, when the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole is smaller than 0.5 times the diameter of the peripheral ejection hole, the gas fuel ejected from the plurality of peripheral ejection holes is removed. Since it becomes difficult to separate from the gaseous fuel ejected from the central ejection hole and the auxiliary flame formed by separating the auxiliary flame from the main flame decreases, the generation amount of NOx is considered to increase. When the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole is wider than 1.5 times the value obtained by adding the diameter of the central ejection hole and the diameter of the peripheral ejection hole, a plurality of peripheral ejection holes are formed. It is considered that the amount of NOx generated increases because the effect of shutting off the supply of the oxygen-containing gas for combustion to the gas fuel ejected from the central ejection hole due to the gas fuel flow ejected from the fuel injection port decreases. Further, when the ratio of the ejection amount from the central ejection hole to the total ejection amount is out of the range of 50 to 75%, the gas fuel ejected from the plurality of peripheral ejection holes is combined with the gas fuel ejected from the central ejection hole. Since it becomes difficult to separate the auxiliary flame and the separated state of the supplementary flame decreases, the generation amount of NOx is considered to increase. Therefore, when the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole and the gas fuel ejection amount ratio between the central ejection hole and the plurality of peripheral ejection holes are set under the above conditions, the proper , And as a result, combustion can be performed in a state where NOx reduction is appropriately achieved.

【0009】〔請求項2記載の発明〕請求項2に記載の
特徴構成は、前記複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方向
夫々が、前記中央噴出孔のガス燃料噴出方向視にて、前
記中央噴出孔の径方向に対して、前記中央噴出孔の周方
向の同方向に傾斜する方向で、且つ、前記中央噴出孔の
ガス燃料噴出方向と交差する方向視にて、前記中央噴出
孔のガス燃料噴出方向に対して、外方側に傾いた先広が
り方向となるように構成され、前記中央噴出孔の開口縁
と前記周囲噴出孔の開口縁との間隔が、前記周囲噴出孔
の口径の0.5倍以上となるように構成され、前記燃料
噴出部からのガス燃料の総噴出量のうちの50〜75%
を前記中央噴出孔から噴出し、残りを前記複数の周囲噴
出孔から噴出するように構成されていることにある。本
発明の発明者らは、複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方
向夫々が、中央噴出孔のガス燃料噴出方向視にて、中央
噴出孔の径方向に対して、中央噴出孔の周方向の同方向
に傾斜する方向で、且つ、中央噴出孔のガス燃料噴出方
向と交差する方向視にて、中央噴出孔のガス燃料噴出方
向に対して、外方側に傾いた先広がり方向となるように
構成した場合において、一層の低NOx化を図るべく、
鋭意研究した。そして、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出
孔の開口縁との間隔を、周囲噴出孔の口径の0.5倍以
上となるように構成し、燃料噴出部からのガス燃料の総
噴出量のうちの50〜75%を中央噴出孔から噴出し、
残りを複数の周囲噴出孔から噴出するように構成する
と、緩慢燃焼を効果的に行わせることができて、NOx
の発生量を低減する上で好ましいことを見出した。請求
項2に記載の特徴構成によれば、請求項1に記載の特徴
構成によるよりも、中央噴出孔の開口縁と周囲噴出孔の
開口縁との間隔を広くすることができるのは、請求項2
に記載の特徴構成によれば、複数の周囲噴出孔から、中
央噴出孔のガス燃料噴出方向視にて、ガス燃料が旋回状
に噴出されるので、中央噴出孔からの噴出ガス燃料に対
する燃焼用酸素含有ガス供給の遮断作用が増大するため
であると考えられる。従って、中央噴出孔の開口縁と周
囲噴出孔の開口縁との間隔、及び、中央噴出孔と複数の
周囲噴出孔との間のガス燃料噴出量比を、上記の条件に
て設定すると、適正に設定することができ、その結果、
低NOx化が適切に図られた状態で燃焼させることがで
きるようになった。
According to a second aspect of the present invention, each of the plurality of peripheral ejection holes has a gas fuel ejection direction as viewed from the center ejection hole when viewed from the gas fuel ejection direction. With respect to the radial direction of the ejection hole, the gas of the central ejection hole is viewed in a direction inclined in the same direction as the circumferential direction of the central ejection hole and intersecting the gas fuel ejection direction of the center ejection hole. With respect to the fuel ejection direction, it is configured so as to have a forward expanding direction inclined outwardly, and the interval between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole is the diameter of the peripheral ejection hole. 0.5-fold or more, and 50-75% of the total fuel gas ejection amount from the fuel ejection portion.
Is ejected from the central ejection hole, and the remainder is ejected from the plurality of peripheral ejection holes. The inventors of the present invention have found that the gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes is such that, when viewed in the gas fuel ejection direction of the center ejection hole, the circumferential direction of the central ejection hole is relative to the radial direction of the central ejection hole. In the direction inclined in the same direction and in a direction intersecting the gas fuel ejection direction of the central ejection hole, the forward divergent direction inclined outwardly with respect to the gas fuel ejection direction of the central ejection hole. In order to further reduce NOx,
Diligently studied. The distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole is configured to be 0.5 times or more the diameter of the peripheral ejection hole, and the total ejection amount of gas fuel from the fuel ejection portion is reduced. 50-75% of them erupt from the central vent,
If the remainder is ejected from a plurality of peripheral ejection holes, slow combustion can be effectively performed, and NOx
Has been found to be preferable in reducing the amount of generation of. According to the second aspect of the present invention, the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole can be made wider than that of the first aspect. Item 2
According to the characteristic configuration described in the above, the gas fuel is ejected in a swirl shape from the plurality of peripheral ejection holes in the gas fuel ejection direction of the central ejection hole, so that the combustion for the gas fuel ejected from the central ejection hole is performed. It is considered that this is because the effect of blocking the supply of the oxygen-containing gas is increased. Therefore, when the distance between the opening edge of the central ejection hole and the opening edge of the peripheral ejection hole and the gas fuel ejection amount ratio between the central ejection hole and the plurality of peripheral ejection holes are set under the above conditions, the proper Can be set to
The combustion can be performed in a state where the NOx reduction is properly achieved.

【0010】〔請求項3記載の発明〕請求項3に記載の
特徴構成は、前記周囲噴出孔の個数が、6〜16個の範
囲になるように構成されていることにある。複数の周囲
噴出孔を設けるにしても、個数が少なすぎると、中央噴
出孔からの噴出ガス燃料に対する燃焼用酸素含有ガス供
給の遮断作用が低下し、多すぎると、製作し難くなる。
そこで、周囲噴出孔の個数を6〜16個の範囲に設定す
ると、所望の効果を得ながら製作し易くする上で、好ま
しい。
According to a third aspect of the present invention, the number of the peripheral ejection holes is in a range of 6 to 16. Even if a plurality of peripheral ejection holes are provided, if the number is too small, the effect of shutting off the supply of oxygen-containing gas for combustion to the gas fuel ejected from the central ejection hole is reduced, and if it is too large, it becomes difficult to manufacture.
Therefore, it is preferable to set the number of the peripheral ejection holes in the range of 6 to 16 in order to obtain a desired effect and facilitate the production.

【0011】〔請求項4記載の発明〕請求項4に記載の
特徴構成は、前記中央噴出孔及び前記複数の周囲噴出孔
が、単一のバーナ形成部材に形成されていることにあ
る。請求項4に記載の特徴構成によれば、中央噴出孔及
び複数の周囲噴出孔が単一のバーナ形成部材に形成され
ているので、中央噴出孔及び複数の周囲噴出孔を、別体
のバーナ形成部材に形成する場合に比べて、構成を簡略
化することができるとともに、炉体へ簡単に取り付ける
ことができる。従って、本発明の実施コストを低減する
上で好ましい具体構成を提供することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the central outlet and the plurality of peripheral outlets are formed in a single burner forming member. According to the characteristic configuration of the fourth aspect, since the central ejection hole and the plurality of peripheral ejection holes are formed in a single burner forming member, the central ejection hole and the plurality of peripheral ejection holes are separated from each other by a separate burner. The structure can be simplified as compared with the case of forming on a forming member, and it can be easily attached to the furnace body. Therefore, it is possible to provide a specific configuration preferable for reducing the implementation cost of the present invention.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕以下、図面に基
づいて、本発明を加熱炉としてのガラス溶解炉用の燃焼
装置に適用した場合の第1の実施の形態を説明する。図
1ないし図3に示すように、ガラス溶解炉は、溶解槽2
を下部に備えると共にアーチ型の天井を備えた炉本体1
を中央に設け、溶解槽2の一端からガラス原料を投入
し、他端から溶融ガラスを取り出すように構成し、ガラ
ス原料の移送方向Tに対して、炉本体1の左右夫々に、
複数の蓄熱室3を原料移送方向Tに沿って並設し、炉本
体1の左右の炉壁4の上部に、各蓄熱室3に対応させて
空気口(所謂ポート)5を形成し、各蓄熱室3と各空気
口5とを空気供給路6にて連通させて、所謂サイドポー
ト式に構成してある。炉壁4における各空気口5の下部
には、ガスバーナ7を2個ずつ原料移送方向Tに並べて
設けて、所謂アンダーポート式に構成してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment in which the present invention is applied to a combustion apparatus for a glass melting furnace as a heating furnace will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the glass melting furnace is a melting tank 2.
Furnace body 1 provided with a vaulted ceiling and an arched ceiling
Is provided at the center, glass material is introduced from one end of the melting tank 2, and molten glass is taken out from the other end. With respect to the transfer direction T of the glass material,
A plurality of heat storage chambers 3 are arranged side by side in the raw material transfer direction T, and air ports (so-called ports) 5 are formed in the upper portions of the right and left furnace walls 4 of the furnace body 1 so as to correspond to the respective heat storage chambers 3. The heat storage chamber 3 and each of the air ports 5 are communicated with each other through an air supply path 6 to form a so-called side port type. Below the air ports 5 in the furnace wall 4, two gas burners 7 are provided side by side in the raw material transfer direction T, so as to form a so-called underport type.

【0013】ガスバーナ7は、中央噴出孔72aとその
周囲の複数の周囲噴出孔72bを備えて(図4ないし図
7参照)、それらの噴出孔72a,72bから、LP
G、メタンを主成分とする都市ガス等のガス燃料Gを炉
内8に噴出供給する。空気口5は、ガスバーナ7のガス
燃料噴出箇所とは異なる空気噴出箇所(燃焼用酸素含有
ガス供給箇所に相当する)から、ガスバーナ7から噴出
されるガス燃料Gの燃焼域に、燃焼用酸素含有ガスとし
て燃焼用空気Aを供給する。つまり、ガスバーナ7が燃
料噴出部に、空気口5が空気供給部に夫々相当し、ガラ
ス溶解炉用の燃焼装置は、ガスバーナ7及び空気口5を
備えて構成してある。
The gas burner 7 has a central outlet 72a and a plurality of peripheral outlets 72b around the central outlet 72a (see FIGS. 4 to 7).
A gas fuel G such as city gas containing G and methane as a main component is jetted and supplied into the furnace 8. The air port 5 is provided in a combustion area of the gas fuel G ejected from the gas burner 7 from an air ejection point (corresponding to a combustion oxygen-containing gas supply point) different from the gas fuel ejection point of the gas burner 7. Combustion air A is supplied as gas. That is, the gas burner 7 corresponds to the fuel ejection section, and the air port 5 corresponds to the air supply section, and the combustion device for the glass melting furnace is provided with the gas burner 7 and the air port 5.

【0014】左右のガスバーナ7は、一定時間(約15
〜30分)毎に交互に、ガス燃料Gの噴出と噴出停止を
繰り返し、ガス燃料Gを噴出しているガスバーナ7の側
の空気口5からは、蓄熱室3を通って高温(900〜1
000°C程度)に予熱された燃焼用空気Aが炉内8に
供給され、ガス燃料Gの噴出を停止しているガスバーナ
7の側の空気口5からは炉内8の燃焼ガスEを排出させ
るようにして、左右のガスバーナ7を交互に燃焼させ
る、所謂交番燃焼を行わせるようにしてある。尚、図1
及び図2は、左側のガスバーナ7が燃焼し、右側のガス
バーナ7が消火している状態を示している。
The left and right gas burners 7 are operated for a predetermined time (about 15
Every 30 minutes), the injection of the gas fuel G and the stop of the injection are repeated alternately, and from the air port 5 on the side of the gas burner 7 which is jetting the gas fuel G, the high temperature (900 to 1
The combustion air A preheated to about 000 ° C. is supplied to the furnace 8, and the combustion gas E in the furnace 8 is discharged from the air port 5 on the side of the gas burner 7 in which the injection of the gas fuel G is stopped. In this way, so-called alternating combustion in which the left and right gas burners 7 are alternately burned is performed. FIG.
2 shows a state in which the left gas burner 7 is burning and the right gas burner 7 is extinguished.

【0015】ガスバーナ7から噴出されたガス燃料Gの
燃焼域に、そのガス燃料Gを噴出しているガスバーナ7
の側の空気口5から燃焼用空気Aが供給されて、ガス燃
料と燃焼用空気とが接触して拡散燃焼して、長さが長く
て高輝度の火炎(輝炎)Fを形成し、その火炎Fの輻射
熱により、溶解槽2内のガラス原料を溶解する。炉本体
1のアーチ状の天井は、火炎Fの輻射熱を反射させる。
炉内8の燃焼ガスEは、ガス燃料Gの噴出を停止してい
るガスバーナ7の側の空気口5から、蓄熱室3に流入
し、蓄熱材を通過して、蓄熱材に排熱が回収された後、
排気される。蓄熱室3においては、燃焼ガスEを排出さ
せる状態のときに、燃焼ガスEから排熱を蓄熱材に回収
して蓄熱し、燃焼用空気Aを供給する状態のときには、
蓄熱材の蓄熱により燃焼用空気Aを予熱する。そして、
そのように予熱された燃焼用空気Aが、空気供給路6を
通流して空気口5から炉内8に供給されるのである。
In the combustion area of the gas fuel G ejected from the gas burner 7, the gas burner 7 ejecting the gas fuel G
The combustion air A is supplied from the air port 5 on the side of, and the gas fuel and the combustion air come into contact with each other and diffuse and burn to form a long-length, high-luminance flame (luminous flame) F, The glass material in the melting tank 2 is melted by the radiant heat of the flame F. The arched ceiling of the furnace body 1 reflects the radiant heat of the flame F.
The combustion gas E in the furnace 8 flows into the heat storage chamber 3 from the air port 5 on the side of the gas burner 7 in which the ejection of the gas fuel G is stopped, passes through the heat storage material, and the exhaust heat is recovered by the heat storage material. After that,
Exhausted. In the heat storage chamber 3, when the combustion gas E is discharged, the exhaust heat is recovered from the combustion gas E to the heat storage material to store the heat, and when the combustion air A is supplied,
The combustion air A is preheated by the heat storage of the heat storage material. And
The combustion air A thus preheated flows through the air supply passage 6 and is supplied from the air port 5 to the inside 8 of the furnace.

【0016】炉本体1の炉壁4に投入口4iを形成し、
投入口4iを形成した炉壁4と対面する炉壁4の外部に
作業槽9を設けると共に、その作業槽9を溶解槽2に連
通させる取り出し孔4eを炉壁4に形成して、投入口4
iから投入したガラス原料を、溶解槽2にて溶融させて
作業槽9に向かって流下させ、取り出し孔4eを通じ
て、清浄な溶融ガラスを作業槽9に導くように構成して
ある。
An inlet 4i is formed in the furnace wall 4 of the furnace body 1,
A work tank 9 is provided outside the furnace wall 4 facing the furnace wall 4 having the inlet 4i formed therein, and a take-out hole 4e for communicating the work tank 9 with the melting tank 2 is formed in the furnace wall 4. 4
The glass raw material supplied from i is melted in the melting tank 2 and flows down toward the work tank 9, and the clean molten glass is guided to the work tank 9 through the extraction hole 4 e.

【0017】第1実施形態においては、図4ないし図7
に示すように、ガスバーナ7における複数の周囲噴出孔
72bのガス燃料噴出方向夫々を、中央噴出孔72aの
ガス燃料噴出方向と平行又は略平行になるように構成
し、中央噴出孔72aの開口縁と周囲噴出孔72bの開
口縁との間隔が、周囲噴出孔72bの口径の0.5倍以
上で、中央噴出孔72aの口径と周囲噴出孔72bの口
径を加えた値の1.5倍以下となるように構成し、ガス
バーナ7からのガス燃料の総噴出量のうちの50〜75
%を中央噴出孔72aから噴出し、残りを複数の周囲噴
出孔72bから噴出するように構成してある。
In the first embodiment, FIGS.
As shown in the figure, the gas fuel ejection direction of the plurality of peripheral ejection holes 72b in the gas burner 7 is configured so as to be parallel or substantially parallel to the gas fuel ejection direction of the central ejection hole 72a, and the opening edge of the central ejection hole 72a. The distance between the opening of the peripheral outlet 72b and the opening of the peripheral outlet 72b is not less than 0.5 times the diameter of the peripheral outlet 72b and not more than 1.5 times the value obtained by adding the diameter of the central outlet 72a and the diameter of the peripheral outlet 72b. And 50 to 75 of the total amount of gas fuel injected from the gas burner 7.
% Is ejected from the central ejection hole 72a, and the remainder is ejected from a plurality of peripheral ejection holes 72b.

【0018】以下、図4ないし図7に基づいて、ガスバ
ーナ7について説明を加える。尚、図6の (イ)は、
ノズル72におけるガス燃料噴出方向Ga視での図であ
り、(ロ)は、ノズル72におけるガス燃料噴出方向G
aでの断面図である。ガスバーナ7は、円筒状のバーナ
本体71と、そのバーナ本体71の先端に位置するノズ
ル72と、そのノズル72に外嵌する状態で、バーナ本
体71の先端に螺着する水冷ホルダ73を備えて構成し
てある。
Hereinafter, the gas burner 7 will be described with reference to FIGS. In addition, (a) of FIG.
FIG. 9 is a view of the gas fuel ejection direction Ga in the nozzle 72 when viewed from the Ga direction.
It is sectional drawing in a. The gas burner 7 includes a cylindrical burner main body 71, a nozzle 72 located at the tip of the burner main body 71, and a water-cooled holder 73 screwed to the tip of the burner main body 71 in a state of being fitted to the nozzle 72. It is composed.

【0019】ノズル72(単一のバーナ形成部材に相当
する)は、円柱状材に、軸芯Paが円柱状材と同軸状に
なる円孔状の中央噴出孔72aを形成し、その中央噴出
孔72aの軸芯Paと同芯円の円周に沿って、複数の円
孔状の周囲噴出孔72bを、夫々同一径で、夫々の軸芯
Pbが中央噴出孔72aの軸芯Paと平行になる状態
で、等間隔に形成して構成してある。周囲噴出孔72b
の個数は、6〜16個の範囲内の個数に設定するが、第
1実施形態では、16個に設定してある。
The nozzle 72 (corresponding to a single burner forming member) forms a central ejection hole 72a in a cylindrical material whose axis Pa becomes coaxial with the cylindrical material. Around the circumference of the concentric circle with the axis Pa of the hole 72a, a plurality of circular peripheral ejection holes 72b are respectively formed with the same diameter, and each axis Pb is parallel to the axis Pa of the central ejection hole 72a. And are formed at equal intervals. Surrounding vent 72b
Is set to a number within the range of 6 to 16, but in the first embodiment, it is set to 16.

【0020】又、中央噴出孔72aの先端開口部の中心
と各周囲噴出孔72bの先端開口部の中心との距離(以
下、単に、中央噴出孔72aと周囲噴出孔72bの中心
間距離と記載する場合がある)をD、中央噴出孔72a
の先端開口部の口径をda 、周囲噴出孔72bの先端開
口部の口径をdb とすると、Dが下記の数式1の範囲に
収まるように設定する。
The distance between the center of the tip opening of the central ejection hole 72a and the center of the tip opening of each peripheral ejection hole 72b (hereinafter simply referred to as the distance between the center of the central ejection hole 72a and the center of the peripheral ejection hole 72b). D), the central ejection hole 72a
Caliber d a of the distal end opening of the caliber of the distal end opening portion around ejection hole 72b and d b, D is set so as to fall within a range of Equation 1 below.

【0021】[0021]

【数1】(1/2)×(da +db )+(1/2)×d
b ≦D≦2×(da +db
[Number 1] (1/2) × (d a + d b) + (1/2) × d
b ≦ D ≦ 2 × (d a + d b )

【0022】Dが上記の数1の範囲に収まるように設定
すると、中央噴出孔72aの開口縁と各周囲噴出孔72
bの開口縁との間隔が、周囲噴出孔72bの口径db
0.5倍以上で、中央噴出孔72aの口径と周囲噴出孔
72bの口径を加えた値(d a +db )の1.5倍以下
となる。
D is set to fall within the range of the above equation (1).
Then, the opening edge of the central ejection hole 72a and each peripheral ejection hole 72a
b is equal to the diameter d of the peripheral ejection hole 72b.bof
0.5 times or more, the diameter of the central outlet 72a and the peripheral outlet
The value (d a+ Db) Less than 1.5 times
Becomes

【0023】中央噴出孔72aの口径及び周囲噴出孔7
2b夫々の口径は、ガスバーナ7からのガス燃料の総噴
出量のうちの50〜75%を、中央噴出孔72aから噴
出し、残りを複数の周囲噴出孔72bから噴出するよう
に設定する。例えば、中央噴出孔72aの口径を19m
mφ程度に、周囲噴出孔72bの口径を3mmφ程度に
夫々設定する。
The diameter of the central outlet 72a and the peripheral outlet 7
The diameter of each of the nozzles 2b is set so that 50 to 75% of the total amount of gas fuel injected from the gas burner 7 is jetted from the central jet hole 72a, and the rest is jetted from a plurality of peripheral jet holes 72b. For example, the diameter of the central ejection hole 72a is 19 m.
The diameter of the peripheral ejection hole 72b is set to about 3 mmφ, respectively, to about mφ.

【0024】水冷ホルダ73は、先端部の内径をそれよ
り後方よりも小さく形成して、先端部に小内径部73a
を、それよりも後方に大内径部73bを備えた円筒部材
73cの筒壁を、全周にわたって中空状に形成して、冷
却水通流部73dを形成し、その円筒部材73cの後端
に、冷却水通流部73dに連通する状態で、冷却水流入
管73i及び冷却水流出管73eを接続して、構成して
ある。更に、水冷ホルダ73の大内径部73bの内面に
雌ネジ部を形成し、その雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を
バーナ本体71の先端に形成してある。
The water-cooled holder 73 is formed such that the inner diameter of the distal end portion is smaller than that of the rear portion, and a small inner diameter portion 73a is formed at the distal end portion.
The cylindrical wall of the cylindrical member 73c provided with the large inner diameter portion 73b behind it is formed in a hollow shape over the entire circumference to form a cooling water flow portion 73d, and at the rear end of the cylindrical member 73c. The cooling water inflow pipe 73i and the cooling water outflow pipe 73e are connected in a state of communicating with the cooling water flow section 73d. Further, a female screw portion is formed on the inner surface of the large inner diameter portion 73b of the water cooling holder 73, and a male screw portion to be screwed to the female screw portion is formed at the tip of the burner main body 71.

【0025】そして、ノズル72を水冷ホルダ73の大
内径部73bに内嵌した状態で、水冷ホルダ73をバー
ナ本体71の先端に螺着することにより、ノズル72
を、水冷ホルダ73の小内径部73aと大内径部73b
との間の段差部とバーナ本体71の先端面とにより挟持
する状態で、一体的に組み付けて、ガスバーナ7を形成
してある。
The water cooling holder 73 is screwed onto the tip of the burner main body 71 with the nozzle 72 fitted inside the large inner diameter portion 73b of the water cooling holder 73.
To the small inner diameter portion 73a and the large inner diameter portion 73b of the water cooling holder 73.
The gas burner 7 is formed by integrally assembling it in a state of being sandwiched between the stepped portion between the burner body and the tip end surface of the burner main body 71.

【0026】従って、ガスバーナ7の中央噴出孔72a
から、ガス燃料噴出方向Ga(中央噴出孔72aの軸芯
Paに一致する)に直進状態でガス燃料が噴出され、中
央噴出孔72aの周囲の16個の周囲噴出孔72bから
噴出されたガス燃料は、ガス燃料噴出方向Gaと平行
に、中央噴出孔72aから噴出されたガス燃料流の周囲
を包囲する状態で流れる。従って、中央噴出孔72aか
ら噴出されたガス燃料に対する燃焼用空気の供給が、周
囲噴出孔72bから噴出されたガス燃料流によって、遮
断されるので、燃焼は周囲噴出孔72bから噴出された
ガス燃料流の周囲から進み、周囲噴出孔72bから噴出
されたガス燃料によって補炎が形成される。中央噴出孔
72aから噴出されたガス燃料は、燃焼が開始するまで
の間は、周囲の補炎によって加熱されて熱分解が進んで
炭素が発生し、燃焼が開始すると輝度が高い主炎を形成
する。即ち、全体として、所謂、緩慢燃焼を行わせて、
輝度が高い火炎Fを形成して、輻射熱量を増大させると
共に、燃焼温度を低くして、低NOx化を図っている。
又、火炎Fの根元に、複数の周囲噴出孔72bにより補
炎を形成して、炉内8におけるバーナ7を取り付けた炉
壁4付近の温度を高くして、炉内8における左右方向
(火炎Fの長さ方向に相当する)での温度分布を小さく
している。
Therefore, the central ejection hole 72a of the gas burner 7
Gas fuel is ejected in a straight line in the gas fuel ejection direction Ga (corresponding to the axis Pa of the central ejection hole 72a), and the gas fuel ejected from the 16 peripheral ejection holes 72b around the central ejection hole 72a. Flows parallel to the gas fuel ejection direction Ga so as to surround the gas fuel flow ejected from the central ejection hole 72a. Accordingly, the supply of combustion air to the gas fuel ejected from the central ejection hole 72a is interrupted by the gas fuel flow ejected from the peripheral ejection hole 72b, so that the combustion is stopped by the gas fuel ejected from the peripheral ejection hole 72b. The gaseous fuel that advances from around the flow and is ejected from the peripheral ejection holes 72b forms supplementary flames. Until the combustion starts, the gas fuel ejected from the central ejection hole 72a is heated by the surrounding supplementary flame, and pyrolysis proceeds to generate carbon. When the combustion starts, a main flame having a high brightness is formed. I do. That is, as a whole, so-called slow combustion is performed,
A flame F having a high luminance is formed to increase the amount of radiant heat and lower the combustion temperature to reduce NOx.
Further, at the base of the flame F, a supplementary flame is formed by a plurality of peripheral ejection holes 72b to increase the temperature in the furnace 8 near the furnace wall 4 where the burner 7 is attached, so that the left and right directions (flame F (corresponding to the length direction of F).

【0027】次に、中央噴出孔72aと周囲噴出孔72
bの中心間距離Dと、NOxの発生との関係、及び、中
央噴出孔72aからのガス燃料噴出量と複数の周囲噴出
孔72bからのガス燃料噴出量との比率と、NOxの発
生との関係を説明する。図8の実線は、第1実施形態に
かかる構成のガスバーナ7において、中央噴出孔72a
と周囲噴出孔72bの中心間距離Dを変化させて、NO
x増加比を調べた結果を示す。但し、中央噴出孔72a
からの噴出量の比率は、ガスバーナ7からのガス燃料総
噴出量のうちの50〜75%の範囲に設定してある。図
8においては、NOxの増加比は、発生量の最小値を1
として、それに対する比で示している。図8の実線によ
り、中央噴出孔72aと周囲噴出孔72bの中心間距離
Dを、上記の数1にて示す範囲内に設定すると、NOx
の発生量を低減する上で好ましいことが分かる。
Next, the central ejection hole 72a and the peripheral ejection hole 72
b, the relationship between the center distance D and the generation of NOx, and the ratio of the gas fuel injection amount from the central injection hole 72a to the gas fuel injection amount from the plurality of peripheral injection holes 72b, and the NOx generation. Explain the relationship. The solid line in FIG. 8 indicates the central ejection hole 72a in the gas burner 7 according to the first embodiment.
And the distance D between the centers of the peripheral ejection holes 72b is changed to NO.
The result of examining the x increase ratio is shown. However, the central ejection hole 72a
Is set in the range of 50 to 75% of the total gas fuel ejection amount from the gas burner 7. In FIG. 8, the increase ratio of NOx is determined by setting the minimum value of the generation amount to 1
As a ratio to that. When the distance D between the centers of the central ejection holes 72a and the peripheral ejection holes 72b is set to be within the range shown by the above formula 1 by the solid line in FIG.
It can be seen that this is preferable in reducing the amount of generation.

【0028】図9は、総噴出量に対する中央噴出孔72
aからの噴出量の比率と、NOxレベルとの関係を示
す。但し、中央噴出孔72aと周囲噴出孔72bの中心
間距離Dは、数1にて示される範囲内に設定してある。
図9において、NOxレベルは、発生量の最大値に対す
る百分率にて示す。図9により、総噴出量に対する中央
噴出孔72aからの噴出量の比率を、50〜75%に設
定すると、NOxの発生量を低減する上で好ましいこと
が分かる。
FIG. 9 shows the central ejection hole 72 with respect to the total ejection amount.
4 shows the relationship between the ratio of the amount of gas ejected from a and the NOx level. However, the distance D between the centers of the central ejection hole 72a and the peripheral ejection hole 72b is set within a range shown by the following equation (1).
In FIG. 9, the NOx level is shown as a percentage with respect to the maximum value of the generation amount. FIG. 9 shows that setting the ratio of the ejection amount from the central ejection hole 72a to the total ejection amount to be 50 to 75% is preferable in reducing the generation amount of NOx.

【0029】図3に示すように、炉本体1の炉壁4に
は、ガスバーナ7を挿通するためのバーナ挿通孔4bを
形成し、そのバーナ挿通孔4bに、ガスバーナ7を挿通
して、ガスバーナ7の周囲とバーナ挿通孔4bとの間
に、断熱ウール10を充填することにより、ガスバーナ
7を、その外周部を通じての炉内8への空気の浸入を遮
断する状態で、炉壁4に設けてある。断熱ウール10
は、例えば、グラスウールやセラミック繊維材から成
り、所望の耐熱性及び断熱性が得られるものを適宜選択
して用いることができる。水冷ホルダ73の冷却水流入
管73iに、冷却水供給路11を接続し、冷却水流出管
73eに冷却水排出路12を接続して、水冷ホルダ73
の冷却水通流部73dに冷却水を通流させて、ガスバー
ナ7を水冷するように構成してある。ガスバーナ7の外
周部を通じて、炉内8へ空気が浸入するのを遮断するこ
とにより、低NOx化を一層図ることができる。
As shown in FIG. 3, a burner insertion hole 4b for inserting a gas burner 7 is formed in the furnace wall 4 of the furnace body 1, and the gas burner 7 is inserted through the burner insertion hole 4b. The gas burner 7 is provided on the furnace wall 4 by filling the space between the periphery of the burner 7 and the burner insertion hole 4b with the heat insulating wool 10 in a state of preventing air from entering the furnace 8 through the outer periphery thereof. It is. Insulated wool 10
Is made of, for example, glass wool or a ceramic fiber material, and can be appropriately selected and used to obtain desired heat resistance and heat insulation. The cooling water supply pipe 11 is connected to the cooling water inflow pipe 73i of the water cooling holder 73, and the cooling water discharge path 12 is connected to the cooling water outflow pipe 73e.
The cooling water is made to flow through the cooling water flowing portion 73d, and the gas burner 7 is water-cooled. By blocking air from entering the furnace 8 through the outer peripheral portion of the gas burner 7, it is possible to further reduce NOx.

【0030】ガスバーナ7は、ガス燃料噴出方向Ga
が、水平方向または斜め上向きになるように、炉壁4に
設け、空気供給路6は斜め下向きに形成して、空気口5
からは、ガスバーナ7から噴出されるガス燃料Gの燃焼
域の上方から、斜め下向きに、燃焼用空気Aが供給され
るように構成してある。
The gas burner 7 has a gas fuel ejection direction Ga.
Is provided in the furnace wall 4 so as to be directed horizontally or obliquely upward, and the air supply passage 6 is formed obliquely downward, and the air port 5
From above, the combustion air A is supplied obliquely downward from above the combustion area of the gas fuel G ejected from the gas burner 7.

【0031】ちなみに、輝度が高くて、適度な火炎長の
火炎Fを形成する上で好ましい具体構成の一例を説明す
る。ガスバーナ7のガス燃料噴出方向Gaが水平方向に
対して上向きになる角度を5〜10°の範囲内に設定
し、空気供給路6が水平方向に対して下向きになる角度
を10°〜20°程度に設定する。そして、ガスバーナ
7から、都市ガスを、1155kWの燃焼量(100m
3/h)において、100〜200m/secの流速で
噴出供給し、空気口5から、燃焼用空気を、低空気比
(例えば、1.05程度)で、5〜20m/secの流
速で、供給すると、輝度が高くて、適度な火炎長(2m
〜4.5m)の火炎Fが形成される。
Incidentally, an example of a specific configuration preferable for forming a flame F having a high luminance and an appropriate flame length will be described. The angle at which the gas fuel ejection direction Ga of the gas burner 7 is upward with respect to the horizontal direction is set within a range of 5 to 10 °, and the angle at which the air supply path 6 is downward with respect to the horizontal direction is 10 ° to 20 °. Set to about. Then, city gas is burned from the gas burner 7 at a combustion amount of 1155 kW (100 m
3 / h), the fuel is jetted and supplied at a flow rate of 100 to 200 m / sec, and combustion air is supplied from the air port 5 at a low air ratio (for example, about 1.05) at a flow rate of 5 to 20 m / sec. When supplied, the brightness is high and the flame length is moderate (2m
~ 4.5 m) of flame F is formed.

【0032】〔第2実施形態〕以下、図10及び図11
に基づいて、第2の実施の形態を説明する。尚、図11
の(イ)は、ノズル72におけるガス燃料噴出方向Ga
視での図であり、(ロ)は、ノズル72におけるガス燃
料噴出方向Gaでの断面図である。第2実施形態におい
ては、ガスバーナ7を、上記の第1実施形態と異ならせ
て、以下のように構成し、その他は第1実施形態と同様
に構成してある。ガスバーナ7における複数の周囲噴出
孔72bのガス燃料噴出方向夫々を、中央噴出孔72a
のガス燃料噴出方向Ga視にて、中央噴出孔72aの径
方向に対して、中央噴出孔72aの周方向の同方向に傾
斜する方向で、且つ、中央噴出孔72aのガス燃料噴出
方向Gaと交差する方向視にて、中央噴出孔72aのガ
ス燃料噴出方向Gaに対して、外方側に傾いた先広がり
方向となるように構成し、中央噴出孔72aの開口縁と
周囲噴出孔72bの開口縁との間隔が、周囲噴出孔の口
径の0.5倍以上となるように構成し、ガスバーナ7か
らのガス燃料の総噴出量のうちの50〜75%を中央噴
出孔72aから噴出し、残りを複数の周囲噴出孔72b
から噴出するように構成してある。
[Second Embodiment] Hereinafter, FIGS. 10 and 11
A second embodiment will be described based on FIG. Note that FIG.
(A) shows the gas fuel ejection direction Ga in the nozzle 72.
(B) is a cross-sectional view of the nozzle 72 in the gas fuel ejection direction Ga. In the second embodiment, the gas burner 7 is configured as follows, differently from the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. The gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes 72b in the gas burner 7 is determined by the central ejection hole 72a.
When viewed from the gas fuel ejection direction Ga, in the direction inclined in the same direction of the circumferential direction of the central ejection hole 72a with respect to the radial direction of the central ejection hole 72a, and the gas fuel ejection direction Ga of the central ejection hole 72a. When viewed in a crossing direction, it is configured so as to have a forward expanding direction inclined outwardly with respect to the gas fuel ejection direction Ga of the central ejection hole 72a, and the opening edge of the central ejection hole 72a and the peripheral ejection hole 72b are formed. The distance from the opening edge is configured to be 0.5 times or more the diameter of the peripheral ejection hole, and 50 to 75% of the total ejection amount of the gas fuel from the gas burner 7 is ejected from the central ejection hole 72a. , And the rest to a plurality of peripheral ejection holes 72b
It is configured to squirt from.

【0033】ガスバーナ7について説明を加える。ノズ
ル72の中央噴出孔72aは、単一の円柱状材に、それ
と軸芯Paが円柱状材と同軸状になる円孔状に形成し、
6個の周囲噴出孔72bを、夫々同一径で、夫々、軸芯
Pbが、基端から先端に向かって、中央噴出孔72aの
周方向の同方向に傾斜し、且つ、中央噴出孔72aの径
方向外側に傾斜する円孔状に形成してある。つまり、6
個の周囲噴出孔72bのガス燃料噴出方向夫々を、中央
噴出孔72aのガス燃料噴出方向Ga視にて、中央噴出
孔72aの径方向に対して、中央噴出孔72aの周方向
の同方向に傾斜する方向で、且つ、中央噴出孔72aの
ガス燃料噴出方向Gaと直交する方向視にて、中央噴出
孔72aのガス燃料噴出方向Gaに対して、外方側に傾
いた先広がり方向となるように構成してある。そして、
第1実施形態と同様に、バーナ本体71、ノズル72及
び水冷ホルダ73を一体的に組み付けて、ガスバーナ7
を構成し、そのガスバーナ7を、第1実施形態と同様
に、ガス燃料噴出方向Gaが、水平方向または斜め上向
きになる姿勢で、外周部を通じての炉内8への空気の浸
入を断熱ウール10にて遮断する状態で、炉壁4に設け
てある。
The gas burner 7 will be described. The central ejection hole 72a of the nozzle 72 is formed in a single cylindrical material, and in a circular hole shape in which the axis Pa is coaxial with the cylindrical material,
Each of the six peripheral ejection holes 72b has the same diameter, and the axis Pb is inclined in the same direction in the circumferential direction of the central ejection hole 72a from the base end toward the distal end. It is formed in the shape of a circular hole inclined outward in the radial direction. That is, 6
The gas fuel ejection direction of each of the peripheral ejection holes 72b is set in the same direction as the circumferential direction of the central ejection hole 72a with respect to the radial direction of the central ejection hole 72a when viewed in the gas fuel ejection direction Ga of the central ejection hole 72a. When viewed in a direction perpendicular to the gas fuel ejection direction Ga of the central ejection hole 72a in a direction inclining, it becomes a forward expanding direction inclined outwardly with respect to the gas fuel ejection direction Ga of the center ejection hole 72a. It is configured as follows. And
As in the first embodiment, the gas burner 7 is integrally assembled with the burner main body 71, the nozzle 72, and the water cooling holder 73.
In the same manner as in the first embodiment, the gas burner 7 is disposed in such a manner that the gas fuel ejection direction Ga is directed horizontally or obliquely upward, and the infiltration of air into the furnace 8 through the outer peripheral portion is performed by the insulating wool 10. And is provided on the furnace wall 4 in a state where it is shut off.

【0034】第2実施形態のガスバーナ7では、複数の
周囲噴出孔72bから、ガス燃料が、中央噴出孔72a
のガス燃料噴出方向Ga視にて、旋回状に、且つ、中央
噴出孔72aのガス燃料噴出方向Gaと直交する方向視
にて、先広がり状に噴出される。従って、中央噴出孔7
2aから噴出されたガス燃料に対する燃焼用空気の遮断
作用が増大すると共に、複数の周囲噴出孔72bから噴
出されたガス燃料と中央噴出孔72aから噴出されたガ
ス燃料との分離状態が良くなるので、緩慢燃焼が更に促
進して、輝度が一層高い火炎Fが形成される。
In the gas burner 7 of the second embodiment, the gas fuel is supplied from the plurality of peripheral outlets 72b to the central outlet 72a.
The gas is ejected in a swirling shape when viewed in the gas fuel ejection direction Ga and in a forwardly expanding shape when viewed in a direction orthogonal to the gas fuel ejection direction Ga of the central ejection hole 72a. Therefore, the central outlet 7
Since the effect of blocking the combustion air against the gas fuel ejected from 2a is increased, the separation state between the gas fuel ejected from the plurality of peripheral ejection holes 72b and the gas fuel ejected from the central ejection hole 72a is improved. Further, slow combustion is further promoted, and a flame F having a higher luminance is formed.

【0035】図8において、破線、及び、その破線と実
線の交点よりも中心間距離Dが小さい側の実線は、第2
実施形態にかかる構成のガスバーナ7において、中央噴
出孔72aと周囲噴出孔72bの中心間距離Dを変化さ
せて、NOx増加比を調べた結果を示す。但し、中央噴
出孔72aからの噴出量の比率は、ガスバーナ7からの
ガス燃料総噴出量のうちの50〜75%の範囲に設定し
てある。NOx増加比は、第1実施形態のガスバーナ7
について調べたときの最小値を1として、それに対する
比で示している。図8により、中央噴出孔72aと周囲
噴出孔72bの中心間距離Dを、「(1/2)×(da
+db )+(1/2)×db 」以上に設定すると、換言
すれば、中央噴出孔72aの開口縁と周囲噴出孔72b
の開口縁との間隔を周囲噴出孔の口径の0.5倍以上と
なるように設定すると、NOxの発生量を低減するこ上
で好ましいことが分かる。又、総噴出量に対する中央噴
出孔72aからの噴出量の比率と、NOxレベルとの関
係は、図9に示す第1実施形態におけるものと同様であ
り、総噴出量に対する中央噴出孔72aからの噴出量の
比率を、50〜75%に設定すると、NOxの発生量を
低減する上で好ましい。
In FIG. 8, the broken line and the solid line on the side where the center distance D is smaller than the intersection of the broken line and the solid line are the second line.
The results of examining the NOx increase ratio by changing the distance D between the centers of the central ejection holes 72a and the peripheral ejection holes 72b in the gas burner 7 according to the embodiment are shown. However, the ratio of the ejection amount from the central ejection hole 72a is set in a range of 50 to 75% of the total ejection amount of the gas fuel from the gas burner 7. The NOx increase ratio is determined by the gas burner 7 of the first embodiment.
Is shown as a ratio with respect to the minimum value when 1 is checked. The Figure 8, the center distance D of the central ejection hole 72a and the surrounding ejection hole 72b, "(1/2) × (d a
+ D b ) + (1 /) × d b ”or more, in other words, the opening edge of the central outlet 72 a and the peripheral outlet 72 b
It can be seen that setting the distance from the opening edge to be at least 0.5 times the diameter of the peripheral ejection hole is preferable in reducing the amount of NOx generated. The relationship between the ratio of the ejection amount from the central ejection hole 72a to the total ejection amount and the NOx level is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 9, and the relationship from the central ejection hole 72a to the total ejection amount. It is preferable to set the ratio of the ejection amount to 50 to 75% in order to reduce the generation amount of NOx.

【0036】ちなみに、周囲噴出孔72bの軸芯Pb
が、基端から先端に向かって、中央噴出孔72aの周方
向に傾斜する角度αは、例えば、0<α≦40°の範囲
に設定し、中央噴出孔72aの径方向外側に傾斜する角
度βは、例えば、0<β≦60°以下の範囲に設定する
と、輝度が高くて、適度な火炎長の火炎Fを形成する上
で、好ましい。
By the way, the axis Pb of the peripheral ejection hole 72b
However, the angle α inclined in the circumferential direction of the central ejection hole 72a from the base end to the distal end is set, for example, in a range of 0 <α ≦ 40 °, and the angle inclined outward in the radial direction of the central ejection hole 72a. β is preferably set in the range of 0 <β ≦ 60 ° or less, for example, in order to form a flame F having a high luminance and an appropriate flame length.

【0037】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 (イ) 上記の各実施形態において、中央噴出孔72a
の口径、周囲噴出孔72bの口径及び個数は、ガスバー
ナ7からのガス燃料総噴出量のうちの50〜75%程度
を、中央噴出孔72aから噴出し、残りを、複数の周囲
噴出孔72bから噴出する条件で、適宜設定可能であ
る。但し、周囲噴出孔72bの個数は、6〜16個の範
囲に限定されるものではないが、少なくなり過ぎると、
中央噴出孔72aから噴出されたガス燃料流の周囲を包
囲する作用が小さくなり、多くなり過ぎると、製作がし
難くなるので、6〜16個の範囲に設定するのが好まし
い。
[Another Embodiment] Next, another embodiment will be described. (A) In each of the above embodiments, the central ejection hole 72a
The diameter and the number of the peripheral ejection holes 72b are about 50 to 75% of the total gas fuel ejection amount from the gas burner 7, and are ejected from the central ejection hole 72a, and the remainder is ejected from the plurality of peripheral ejection holes 72b. It can be set as appropriate under the conditions for jetting. However, the number of the peripheral ejection holes 72b is not limited to the range of 6 to 16, but if the number is too small,
The effect of surrounding the periphery of the gaseous fuel flow injected from the central injection hole 72a is small, and if the amount is too large, it becomes difficult to manufacture the gas fuel flow. Therefore, it is preferable to set the number in the range of 6 to 16.

【0038】又、中央噴出孔72aと周囲噴出孔72b
の中心間距離Dは、第1実施形態においては、数1にて
示される範囲内、第2実施形態においては、「(1/
2)×(da +db )+ (1/2)×db 」以上とな
る条件で、適宜設定可能である。
Further, a central ejection hole 72a and a peripheral ejection hole 72b
In the first embodiment, the center-to-center distance D is within the range shown by Expression 1, and in the second embodiment, “(1/1 /
2) × (d a + d b ) + (1 /) × d b ”or more.

【0039】(ロ) 上記の各実施形態においては、1
個のノズル72に、中央噴出孔72aと複数の周囲噴出
孔72bを形成する場合について例示したが、これに限
定されるものではない。例えば、周囲噴出孔72bを1
個ずつ形成した複数の周囲ノズルを、中央噴出孔72a
を形成した中央ノズルの周囲に配置するように構成して
も良い。あるいは、リング状の部材に、複数の周囲噴出
孔72bを周方向に並べて形成して、リング状の周囲ノ
ズルを形成し、そのリング状の周囲ノズルの内部に、中
央噴出孔72aを形成した中央ノズルを配置するように
構成しても良い。
(B) In each of the above embodiments, 1
Although the case where the central ejection hole 72a and the plurality of peripheral ejection holes 72b are formed in each of the nozzles 72 has been described as an example, the invention is not limited to this. For example, the surrounding ejection hole 72b is set to 1
A plurality of peripheral nozzles formed one by one are
May be arranged around the central nozzle formed with. Alternatively, a plurality of peripheral ejection holes 72b are formed in a ring-shaped member in the circumferential direction to form a ring-shaped peripheral nozzle, and a central ejection hole 72a is formed inside the ring-shaped peripheral nozzle. You may comprise so that a nozzle may be arrange | positioned.

【0040】(ハ) 空気口5から炉内8に供給する燃
焼用酸素含有ガスとしては、上記の各実施形態において
例示した空気以外に、空気に炉内8から排出した燃焼排
ガスを混合したものや、酸素含有率を高くした酸素富化
空気等、種々のものを用いることができる。
(C) As the oxygen-containing gas for combustion supplied from the air port 5 to the furnace 8, in addition to the air exemplified in each of the above embodiments, a mixture of air and a combustion exhaust gas discharged from the furnace 8 is used. Various types of air, such as oxygen-enriched air having a high oxygen content, can be used.

【0041】(ニ) 上記の各実施形態においては、本
発明を、サイドポート式、即ち、原料移送方向Tの左右
両側に、ガスバーナ7及び空気口(所謂ポート)5を設
け、火炎Fを、原料移送方向Tに直交する方向に形成す
るガラス溶解炉に適用する場合について例示したが、こ
れ以外にも、例えば、所謂エンドポート式のガラス溶解
炉にも適用することができる。エンドポート式のガラス
溶解炉は、図12に示すように、ガラス原料投入側の炉
壁4の側に、2室の蓄熱室3を設けると共に、各蓄熱室
3に対して、上記の各実施形態と同様のガスバーナ7と
空気口との組を例えば2組ずつ、上記の実施形態と同様
に炉壁4に設け、左右の2組ずつによって、交番燃焼を
行わせる。
(D) In each of the above embodiments, the present invention is applied to a side port type, that is, a gas burner 7 and an air port (so-called port) 5 are provided on both left and right sides in the raw material transfer direction T, and a flame F is formed. Although the case where the present invention is applied to a glass melting furnace formed in a direction perpendicular to the raw material transfer direction T has been exemplified, the present invention can also be applied to, for example, a so-called end port type glass melting furnace. As shown in FIG. 12, the end port type glass melting furnace is provided with two heat storage chambers 3 on the side of the furnace wall 4 on the glass material input side, and performs each of the above-described operations for each heat storage chamber 3. For example, two sets of gas burners 7 and air ports are provided on the furnace wall 4 in the same manner as in the above embodiment, and alternating combustion is performed by two sets of right and left.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態にかかる燃焼装置を備えたガラス溶解
炉の縦断正面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of a glass melting furnace provided with a combustion device according to an embodiment.

【図2】図1におけるII−II矢視図FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】実施形態にかかる燃焼装置を備えたガラス溶解
炉におけるガスバーナ及び空気口付近の詳細縦断正面図
FIG. 3 is a detailed vertical sectional front view of the vicinity of a gas burner and an air port in a glass melting furnace provided with a combustion device according to an embodiment.

【図4】第1実施形態にかかるガスバーナの要部のガス
燃料噴出方向に沿った断面図
FIG. 4 is a sectional view of a main part of the gas burner according to the first embodiment, taken along a gas fuel ejection direction.

【図5】第1実施形態にかかるガスバーナのガス燃料噴
出方向視での図
FIG. 5 is a view of the gas burner according to the first embodiment as viewed in a gas fuel ejection direction.

【図6】第1実施形態にかかるガスバーナにおけるノズ
ルの図
FIG. 6 is a view of a nozzle in the gas burner according to the first embodiment.

【図7】第1実施形態にかかるガスバーナの分解斜視図FIG. 7 is an exploded perspective view of the gas burner according to the first embodiment.

【図8】中央噴出孔と周囲噴出孔の中心間距離と、NO
xの発生との関係を示す図
FIG. 8 shows the distance between the center of the central vent and the peripheral vent and the NO.
Diagram showing the relationship with the occurrence of x

【図9】総噴出量に対する中央噴出孔からの噴出量の比
率と、NOxレベルとの関係を示す図
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the ratio of the ejection amount from the central ejection hole to the total ejection amount and the NOx level.

【図10】第2実施形態にかかるガスバーナの要部のガ
ス燃料噴出方向に沿った断面図
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a gas burner according to a second embodiment, taken along a gas fuel ejection direction.

【図11】第2実施形態にかかるガスバーナにおけるノ
ズルの図
FIG. 11 is a view of a nozzle in a gas burner according to a second embodiment.

【図12】別実施形態にかかるガラス溶解炉の横断平面
FIG. 12 is a cross-sectional plan view of a glass melting furnace according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 空気供給部 7 燃料噴出部 72a 中央噴出孔 72b 周囲噴出孔 5 Air supply part 7 Fuel ejection part 72a Central ejection hole 72b Perimeter ejection hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K065 TA01 TB13 TC03 TD05 TE04 TH02 TH06 TH12 4K045 AA07 BA08 RB13 4K063 AA04 AA13 BA06 CA02 DA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K065 TA01 TB13 TC03 TD05 TE04 TH02 TH06 TH12 4K045 AA07 BA08 RB13 4K063 AA04 AA13 BA06 CA02 DA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中央噴出孔とその周囲の複数の周囲噴出
孔を備えて、それらの噴出孔から炉内にガス燃料を噴出
する燃料噴出部と、その燃料噴出部のガス燃料噴出箇所
とは異なる燃焼用酸素含有ガス供給箇所から、前記燃料
噴出部から噴出されるガス燃料の燃焼域に燃焼用酸素含
有ガスを供給する酸素含有ガス供給部とが設けられた加
熱炉用の燃焼装置であって、 前記複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方向夫々が、前記
中央噴出孔のガス燃料噴出方向と平行又は略平行になる
ように構成され、 前記中央噴出孔の開口縁と前記周囲噴出孔の開口縁との
間隔が、前記周囲噴出孔の口径の0.5倍以上で、前記
中央噴出孔の口径と前記周囲噴出孔の口径を加えた値の
1.5倍以下となるように構成され、 前記燃料噴出部からのガス燃料の総噴出量のうちの50
〜75%を前記中央噴出孔から噴出し、残りを前記複数
の周囲噴出孔から噴出するように構成されている加熱炉
用の燃焼装置。
1. A fuel ejection portion having a central ejection hole and a plurality of peripheral ejection holes around the center, and ejecting gas fuel from the ejection holes into a furnace, and a gas fuel ejection portion of the fuel ejection portion. A combustion apparatus for a heating furnace, comprising: an oxygen-containing gas supply section for supplying a combustion oxygen-containing gas from a different combustion oxygen-containing gas supply point to a combustion zone of gas fuel ejected from the fuel ejection section. The gas ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes is configured to be parallel or substantially parallel to the gas fuel ejection direction of the central ejection hole, and the opening edge of the central ejection hole and the peripheral ejection hole The distance from the opening edge is configured to be not less than 0.5 times the diameter of the peripheral outlet and not more than 1.5 times the value obtained by adding the diameter of the central outlet and the diameter of the peripheral outlet. The total amount of gaseous fuel injected from the fuel 50 out of it
A combustion device for a heating furnace configured to blow up to 75% from the central blowout hole and the remainder from the plurality of peripheral blowout holes.
【請求項2】 中央噴出孔とその周囲の複数の周囲噴出
孔を備えて、それらの噴出孔から炉内にガス燃料を噴出
する燃料噴出部と、その燃料噴出部のガス燃料噴出箇所
とは異なる燃焼用酸素含有ガス供給箇所から、前記燃料
噴出部から噴出されるガス燃料の燃焼域に燃焼用酸素含
有ガスを供給する酸素含有ガス供給部とが設けられた加
熱炉用の燃焼装置であって、 前記複数の周囲噴出孔のガス燃料噴出方向夫々が、前記
中央噴出孔のガス燃料噴出方向視にて、前記中央噴出孔
の径方向に対して、前記中央噴出孔の周方向の同方向に
傾斜する方向で、且つ、前記中央噴出孔のガス燃料噴出
方向と交差する方向視にて、前記中央噴出孔のガス燃料
噴出方向に対して、外方側に傾いた先広がり方向となる
ように構成され、 前記中央噴出孔の開口縁と前記周囲噴出孔の開口縁との
間隔が、前記周囲噴出孔の口径の0.5倍以上となるよ
うに構成され、 前記燃料噴出部からのガス燃料の総噴出量のうちの50
〜75%を前記中央噴出孔から噴出し、残りを前記複数
の周囲噴出孔から噴出するように構成されている加熱炉
用の燃焼装置。
2. A fuel ejection portion having a central ejection hole and a plurality of peripheral ejection holes around the center ejection hole and ejecting gas fuel from the ejection holes into the furnace, and a gas fuel ejection portion of the fuel ejection portion. A combustion apparatus for a heating furnace, comprising: an oxygen-containing gas supply section for supplying a combustion oxygen-containing gas from a different combustion oxygen-containing gas supply point to a combustion zone of gas fuel ejected from the fuel ejection section. The gas fuel ejection direction of each of the plurality of peripheral ejection holes is the same as the radial direction of the central ejection hole in the circumferential direction of the central ejection hole as viewed in the gas fuel ejection direction of the central ejection hole. When viewed in a direction intersecting the gas fuel ejection direction of the central ejection hole in a direction inclined to the central ejection hole, the gas ejection direction of the center ejection hole is such that it becomes a tapered spreading direction inclined outward. And the opening edge of the central ejection hole Serial spacing between the opening edge of the surrounding ejection hole is configured such that at least 0.5 times the diameter of said peripheral ejection hole, of the total ejection amount of the fuel gas from the fuel injection unit 50
A combustion device for a heating furnace configured to blow up to 75% from the central blowout hole and the remainder from the plurality of peripheral blowout holes.
【請求項3】 前記周囲噴出孔の個数が、6〜16個の
範囲になるように構成されている請求項1又は2記載の
加熱炉用の燃焼装置。
3. The combustion apparatus for a heating furnace according to claim 1, wherein the number of the peripheral ejection holes is in a range of 6 to 16.
【請求項4】 前記中央噴出孔及び前記複数の周囲噴出
孔が、単一のバーナ形成部材に形成されている請求項1
〜3のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
4. The burner forming member according to claim 1, wherein the central outlet and the plurality of peripheral outlets are formed in a single burner forming member.
The combustion device for a heating furnace according to any one of claims 1 to 3.
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